[发明专利]一种5V高电压锂电池正极材料的制备方法有效

申请号：	201210536219.4	申请日：	2012-12-13
公开（公告）号：	CN103022456A	公开（公告）日：	2013-04-03
发明（设计）人：	孙琦;宋伟;温喜梅	申请（专利权）人：	青岛乾运高科新材料股份有限公司
主分类号：	H01M4/48	分类号：	H01M4/48
代理公司：	暂无信息	代理人：	暂无信息
地址：	266111 山东省***	国省代码：	山东;37
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摘要：
搜索关键词：	一种电压锂电池正极材料制备方法
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【说明书】：

技术领域

本发明涉及一种5V高电压锂电正极材料的制备方法，用于锂离子电池正极材料，属新能源材料领域。

背景技术

锂离子二次电池相对于其他可充电电池具有更高的能量密度，所以应用领域很广泛，小至各种便携式电子设备。大到电动汽车都会用到锂离子电池。作为锂离子电池的正极材料，必须满足如下要求：具有稳定的放电平台、高的能量密度、高的功率密度、优异的循环性能、环境友好、价格便宜等。但目前大量使用的正极材料，如LiCoO₂、LiMn₂O₄、LiFePO₄等放电电压平台都小于4V，如果要获得高电压需串联多只单体电池，就将导致维护不便、安全性能不好等问题，所以开发制备具有高电压和大容量的电池正极材料显得尤为重要。

近些年对于高电压材料研究较多的是LiNi_0.5Mn_1.5O₄，研究表明，充放电过程中它存在一个4.7V左右的平台，具有很好的循环性能和比较高的比容量(理论值147mAh/g)，可用于电动汽车用动力型锂离子电池。LiNi_0.5Mn_1.5O₄的合成方法有很多，主要有高温固相法、共沉淀法、溶胶-凝胶法、熔盐法、超声喷雾高温分解法等。我们在此基础上发明了另外一种配比的高电压正极材料。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种得到高电压平台、高容量、二次颗粒为球形的锂电正极材料的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种5V高电压锂电池正极材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)、将计量比的镍盐和锰盐配制成溶液，反应温度设在35～70℃，在50r/min～70r/min的搅拌速度下滴入0.2～3.0mol/L氢氧化钠溶液中，用氨水调节体系的pH值，使其控制在5.0～8.0，调节溶液滴加速度、搅拌速度等参数得到球形Ni-Mn氢氧化物沉淀；

(2)、沉淀经抽滤、洗涤后干燥；

(3)、将干燥后的前驱体与计量比的锂盐先进行球磨混合0-5～2h，再用高速混合制粒机进行精密混合0.5～2h；

(4)、对混合好的物料加粘结剂进行造粒，然后放在干燥箱中100～220℃干燥；

(5)、将干燥后的混合物颗粒在氮气气氛下按750～100℃保温12～22h程序煅烧，冷却后粉碎分级得最终正极材料。

上述的5V高电压锂电池正极材料的制备方法，所述正极材料的前驱体中Mn/Ni摩尔比为：0.65∶0.35。

上述的5V高电压锂电池正极材料的制备方法，所用镍盐为Ni(NO₃)₂·6H₂O、NiSO₄·6H₂O、NiCl₂·6H₂O、Ni(CH₃COO)₂·4H₂O中的一种或几种；所用锰盐为Mn(NO₃)₂、MnSO₄·H₂O、MnCl₂·4H₂O、Mn(CH₃COO)₂·H₂O中的一种或几种。